[发明专利]一种熔体纳米纤维超高效吸油棉

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高效吸油棉，尤其涉及一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，属于油污处理领域。

背景技术

随着社会对油类产品的需求和利用急剧增加，由各类油类产品引发的污染也不断上升。这种污染不仅降低了油类产品的利用率，更重要的是威胁人类健康、污染环境、破坏生态平衡。所以对油污的回收处理是迫于解决的一大难题。目前，去除油污的方法主要有三种：分散法、凝固法和吸附法。分散法效率低且具有毒性，适用面较窄；凝固法需要二次回收且不能再利用，使用成本较高；而吸附法具有工艺简单、操作方便、吸油效率高、可回收再利用等优点，同时经济成本也比较低，所以吸附法去除油污应用最为普遍。

使用吸附法去除油污，关键在于找到合适的吸油材料。合适的吸油材料要能够保证吸油效率高、环保、可回收再利用。纳米纤维膜由于具有高的孔隙率和高的比表面积，其对油的吸收速率和吸油倍率比普通纤维高很多倍。熔体微分静电纺丝技术作为近年发展最快的制备纳米纤维的技术，其制备的纳米纤维直径可达200-500nm,不但能够制备取向排布的纤维，还能制备蓬松的纤维，应用十分广泛。

已有的发明专利“一种吸油棉条”(CN105498725)叙述了用棉条带和虑油网组成双层结构进行吸油。这种方法虽然能够实现对浮油进行基本的吸收，但是其吸油率低，且吸油棉吸油后不能回收再利用，可重复性差。因此设计一种既能保证吸油效率和吸油倍率，又能对吸收的油回收利用，还能实现多次重复吸油的超高效吸油棉尤其重要。

发明内容

本发明的目的是:针对现有的吸油棉没有很高的吸油倍率和吸油效率，对油污不能回收处理并再次利用，且吸油棉不能多次重复使用等缺点，利用熔体微分静电纺丝法，或者熔喷法，或者其他制备超细纳米纤维的技术，设计出超细熔体纳米纤维高效吸油棉。其制备的纳米纤维直径可达200-500nm，可以使吸油棉在高效吸油的基础上，增加比表面积，同时结合多层纤维膜，共同实现油污的高效吸收。

实现上述目的采取的技术方案是：一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，主要包括：多孔棉布层、取向纳米纤维吸油层(为PP或PLA熔体制备的纤维膜，亲油疏水，且无毒无害)、纳米纤维容油层(与取向纳米纤维吸油层材料一致)。在吸油棉最外层布置多孔棉布层，然后将取向纳米纤维吸油层和纳米纤维容油层进行不同顺序的排布和组合，制备双层或多层结构的吸油棉，也可以制备成球状吸油棉，以实现各种复杂情况的油污处理。此处列举出一种较为简单的多层结构熔体纤维吸油棉：多孔棉布层包覆在吸油棉的最外层，紧附在取向纳米纤维吸油层的外表面，与取向纳米纤维吸油层共同形成吸油棉外层的褶皱，二者都比较薄。而在取向吸油层的内表面，包裹着较厚的一层纳米纤维容油层，纳米纤维容油层与取向纳米纤维吸油层接触表面相互嵌入，形成一个整体。

本发明一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，其多孔棉布层均匀分布着大小一致的致密孔隙，可以使取向纳米纤维吸油层与油污得到充分接触；多孔棉布层具有一定的收缩性，可以在表面形成褶皱，而取向纳米纤维吸油层嵌入多孔棉布层每一个褶皱中，进一步增大吸油棉与油污接触的面积。

本发明一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，其取向纳米纤维吸油层紧紧贴附在多孔棉布层的内表面。其纤维沿着横截面纵向取向，排布均整，吸油过程中使油污全部沿纵向吸收，提高吸油效率。在取向纳米纤维吸油层外表面与多孔棉布层接触处随多孔棉布层而形成连续褶皱。

本发明一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，其纳米纤维容油层包裹在取向纳米纤维吸油层的内表面，纤维膜蓬松且无规律排布，具有超高的孔隙率和比表面积，能高效吸附油污。纤维采用热压工艺，保证高吸油率同时降低放油率。纳米纤维容油层与取向纳米纤维吸油层接触处，纤维端相互交错，紧密贴合。

本发明一种熔体纳米纤维超高效吸油棉，与现有的技术相比具有如下优点：

1、吸油棉外表面的设计上，采用具有弹性的多孔棉布作为高效吸油棉的最外层，与取向吸油纤维共同形成褶皱的外表面，可以有效的增加取向吸油纤维与油污的接触面积。同时采用的纳米纤维具有超高的比表面积，进一步增加了取向吸油纤维与油污的接触面积，这样的表面特性，很大程度的提高了吸油效率。